[发明专利]一种基于LabVIEW的固态电压标准巡检系统、方法

说明书

本发明公开一种基于LabVIEW的固态电压标准巡检系统、方法，包括：标准固态电压标准；多路程控开关，提供与所述标准固态电压标准并联连接的多个待测固态电压标准测量端；数字表模块，通过所述多路程控开关与标准固态电压标准和多个待测测固态电压标准测量端连接；主控制计算机，用于控制多路程控开关中各通道的通断，由数字表模块测量待测固态电压标准和标准固态电压标准的电压差。该系统能够满足多路校固态电压标准的巡检测试需求。

技术领域

本发明涉及虚拟仪器技术、仪表测试技术领域。更具体地，涉及一种基于LabVIEW的固态电压标准巡检系统、方法。

背景技术

标准电池是用于保存和传递直流电动势单位的实物标准，其量值传递是精密电测量和数字电表正常工作、准确测量的基础。特别是齐纳二极管为核心的固态电压标准的出现,使工作用直流电压标准的使用、携带和保存更加方便,特别是它提供了10V和1.018V两种电压方式,更好地满足了实际工作的需要，目前在各计量部分有着广泛的应用。为了保证这些固态电压标准量值的准确性，需要每年定期进行校准。

目前固态电压标准的校准主要采用以下两种方式，一是用10V约瑟夫森电压装置直接比较,或用其二级方式，即以1～4个已被约瑟夫森电压标准校准过的固态电压标准对其它被校固态电压标准进行校准。二是用约瑟夫森电压装置传递给标准电池，再用标准电池对10V和1.018V固态电压标准进行校准。前一种方式的由于约瑟夫森电压装置只有国家标准拥有，设备运行和维护费用昂贵，技术难度也大，很难满足多只电压基准的巡检要求。目前常采用第二种巡检方式，在用国家电压基准装置长期考核的固态电压标准组中，选出年变化不大于2×10-7的单只固态电压标准作为传递标准，在技术指标完全可以满足年稳定性为1×10-6的固态电压标准的校准要求。

固态电压标准巡检中多采用上海电工厂的FK2轻压力开关进行手动换向，同时对于多只电压基准，每测一只都要重新连接测量线，不可避免地震动，甚至会产生不同程度的倾料，直接影响标准电池的电动势的稳定性。并且每次人工接线都不可能瞬间完成，手上的热量会使测量线、标准电池接线钮及标准电池壳体的温度升高，从而产生热电势和其它不良影响。当多只电压标准校准时，需要多次重复接线和切换开关，既浪费时间，又容易导致人工疲劳产生错误操作，给校准工作带来安全隐患，因此这种传统的校准方式由于效率低下，已经很难满足现阶段科研生产的要求。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种基于LabVIEW的固态电压标准巡检系统、方法，该系统集软、硬件功能为一体，可实现对多只固态电压标准全自动校准。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种基于LabVIEW的固态电压标准巡检系统，包括：

标准固态电压标准；

多路程控开关，提供与所述标准固态电压标准并联连接的多个待测固态电压标准测量端；

数字表模块，通过所述多路程控开关与标准固态电压标准和多个待测测固态电压标准测量端连接；

主控制计算机，用于控制多路程控开关中各通道的通断，由数字表模块测量待测固态电压标准和标准固态电压标准的电压差。

优选地，多路程控开关包括

与数字表模块第一端连接的第一公共端和与数字表模块第二端连接的第二公共端；

分别连接在各待测固态电压标准测量端和第一公共端之间的多个第一开关；以及

分别连接在各待测固态电压标准测量端和第二公共端之间的多个第二开关。

优选地，所述系统进一步包括

数字表校零模块，用于使用四端短路器对数字表模块零点的校准；